Phytoöstrogene und Mykotoxine wurden bisher vor allem unter dem Aspekt der Nahrungs- und Futtermittelsicherheit studiert. Das vorliegende Projekt beschäftigt sich erstmals mit den damit einhergehenden möglichen Umweltrisiken. Es leistet einen Beitrag zur Aufschlüsselung des chemischen Cocktails in unseren Gewässern und zur korrekten Zuordnung von beobachteten, aber bisher ungeklärten hormonellen Effekten.
Phytoöstrogene wie die Isoflavonoide tragen zur Gesamtöstrogenizität in Oberflächengewässern bei. Ihr Eintrag in die Gewässer kann im Wesentlichen über drei Arten erfolgen: 1) über die Ausscheidungen von Nutztieren, welche diese Substanzen mit dem Futter aufnehmen und die Anwendung von Hofdünger auf Landwirtschaftsböden, 2) über menschliche Ausscheidungen, welche diese Substanzen mit Nahrungsmitteln aufnehmen und die Abwasserreinigungsanlagen, und 3) durch direkten Austrag aus landwirtschaftlichen Flächen vor allem beim Futterbau (aber auch bei Gründüngung oder im Ackerbau). Alle drei Pfade sind in der Schweiz schlecht oder nicht untersucht und die aktuelle Gewässerbelastung weitgehend unbekannt.
Die enorme Menge an natürlich vorkommenden Phytoöstrogenen auf unseren Landwirtschaftsflächen verlangt nach Abklärungen bezüglich des möglichen Eintrags dieser Verbindungen in aquatische Systeme. Besondere Beachtung verdienen in diesem Zusammenhang die Isoflavonoide (natürliche Phytoöstrogene), deren produzierte Menge im Rotklee des Natur- und Kunstfutterbaues grob auf 2.5 kg/ha/a geschätzt wird. Unbekannt ist, welcher Anteil dieser Phytoöstrogene auf Grasland freigesetzt wird und damit in die Umwelt gelangt. Es ist denkbar, dass durch verschiedene Prozesse wie Schädigung bei Schnitt, Hagel, Frost oder beim Abbau von Ernteresten solche Isoflavonoide emittieren. Auch wenn nur Bruchteile der Gesamtmenge mobilisiert werden, könnte dies zu einem signifikanten Eintrag dieser Substanzen in die Gewässer führen. Hierbei geht es weniger darum, neue Quellen von hormonaktiven Substanzen zu ermitteln als vielmehr darzulegen, was seit jeher zur natürlichen Östrogenizität unserer Gewässer beigetragen haben könnte. Mithin soll ein Beitrag zur Beantwortung der Frage nach der „Normalität“ dieses Phänomens gegeben werden.
Pilze der Gattung Fusarium befallen Getreide wie Mais oder Weizen und bilden giftige Stoffwechselprodukte. Weltweit wird zunehmend von Fusarium-Infektionen und Pilzgiftbelastungen bei Getreide berichtet. Mögliche Ursachen könnten der Klimawandel und veränderte Anbautechniken sein. Neben den bekannten Trichothecenen (z.B. Deoxynivalenol (DON) und Nivalenol) und Zearalenon (ZON) produzieren Fusarium Pilze eine ganze Reihe weiterer Gifte, wie Enniatine oder Moniliformin, die bisher wenig untersucht worden sind, aber z.T. in grösseren Mengen vorliegen. Wie das Vorprojekt „Östrogene Myktotoxine in der Umwelt“ (04.11.4.3) gezeigt hat, gelangen Mykotoxine nicht nur in die Nahrungs- und Futtermittel, sondern auch in die Umwelt. Neben der produzierten Menge spielen dabei Substanz- und Bodeneigenschaften eine Rolle. Während ZON bloss in geringen Konzentrationen im Drainagewasser gemessen wurde, waren die Werte für DON deutlich höher. Dies erklärt sich aus den generell höheren Mengen im Getreide und der besseren Wasserlöslichkeit. Enniatine können in Getreide in ähnlicher Konzentration vorliegen wie DON. Mengenmässig könnte Moniliformin im Wasser dominieren, vor allem auch weil es auf Grund seiner anionischen Form sehr gut wasserlöslich ist. Die ökotoxikologische Bedeutung von Mykotoxinen ist weitgehend unbekannt, doch wurde für Enniatine und Trichothecene eine insektizide Wirkung beschrieben.
